分布于海底的石油和天然气不论其生成环境是否属于海洋环境，都属于海底石油资源的一部分。
40多年来，海上石油勘探工作查明，海底含有大量的石油和天然气资源。据1979年的统计显示，世界近海海底已探明的石油可采储量为220亿吨，天然气储量为17万亿立方米，分别占当年世界石油和天然气探明总可采储量的24%和23%。
海底有石油，在以前是非常不可思议的事情。自从19世纪末人们在海底发现石油以后，科学家研究了石油生成的理论。在中、新生代，海底板既包括海洋中的浮游生物的遗体（它们在特定的有利环境中大量繁殖），也包括河流从陆地带来的有机质。这些沉积物被沉积的泥沙埋藏在海底，构造运动使盆地岩石变形，形成断块和背斜。伴随着构造运动而发生岩浆活动，产生大量热能，加速有机质转化为石油，并在圈闭中聚集和保存，成为现今的陆架油田。
在我国沿海和各岛屿附近海域的海底，石油和天然气资源的储藏量也非常可观。有人估计中国近海石油储量为100万吨～250万吨，我国无疑是世界海洋油气资源丰富的国家之一。
渤海属于我国首个开发的海底油田，渤海大陆架位于华北沉降堆积的中心，大部分已被发现的新生代沉积物厚达4000米，最厚达7000米。这是很厚的海陆交互层，周围陆上的大量有机质和泥沙沉积其中，渤海的沉积又是在新生代第三纪适于海洋生物繁殖的高温气候下进行的，这对油气的生成极为有利。由于断陷伴随褶皱形成了大量的背斜带和构造带，形成各种类型的油气藏。东海大陆架十分宽广，沉积厚度大于200米。外国人认为，东海是世界石油远景最好的地区之一，东海天然气储量潜力可能比石油还要大。
科学家在南海大陆架发现了一个很大的沉积盆地，新生代地层为2000米～3000米，有的达6000米～7000米，具有良好的生油和储油岩系。生油岩层厚达1000米～4000米，已探明的石油储量为6.4亿吨，天然气储量为9800亿立方米，是世界海底石油的富集区。因此，某些国外石油专家认为，南海的石油储藏量或许可以与波斯湾或北海油田相媲美。
海上石油资源开发利用前途非常光明。但是，由于在海上寻找和开采石油的条件与在陆地上不同，技术手段要比陆地上的复杂一些，建设投资比陆地上的高，风险要比陆地上的大，因此，当今世界海洋石油开发活动比较流行的是国际合作的方式。
在几千万年甚至上亿年以前，有的时期气候比现在温暖湿润，在海湾和河口地区，海水中氧气和阳光充足，加之江河带入大量的营养物和有机质，为生物的生长、繁殖提供了丰富的“食粮”，使许多海洋生物(如鱼类以及其它浮游生物、软体动物)迅速大量地繁殖。据计算，全世界海洋海平面以下100米厚的水层中的浮游生物，其遗体一年便可产生600亿吨的有机碳，这些有机碳就是生成海底石油和天然气的“原料”。
但是，仅有这些生物遗体还不能形成石油和天然气，还需要一定的条件和过程。海洋每年接受160 4乙吨沉积物，特别是在河口区，每年带入海洋的泥沙比其他地区更多。这样，年复一年地把大量生物遗体一层一层掩埋起来。如果这个地区处在不断下沉之中，堆积的沉积物和掩埋的生物遗体便越来越厚。被埋藏的生物遗体与空气隔绝，处在缺氧的环境中，再加上厚厚岩层的压力、温度的升高和细菌的作用，便开始慢慢分解，经过漫长的地质时期，这些生物遗体就逐渐变成了分散的石油和天然气。